第一部分 畜禽营养与饲料
复习指导
第一章 畜禽营养基础
复习要求
1.熟练掌握氨基酸种类与短肽的营养作用、反刍动物利用非蛋白氮的机制、反刍动物对非蛋白氮的合理利用;糖类的营养作用、畜禽对粗纤维的利用;必需脂肪酸的概念、脂肪的营养作用;钙磷的营养作用;维生素A的营养作用;消化能、代谢能、净能的概念及饲料能量在动物体内的转化过程;
2.掌握组成动、植物体的化学元素及化合物;消化的概念、畜禽消化方式、畜禽的消化力与饲料的可消化性;蛋白质的营养作用、蛋白质缺乏与过量对动物的危害、畜禽对蛋白质的消化、非反刍畜禽对蛋白质品质的要求;影响钙磷吸收的主要因素及其缺乏症;畜禽糖类消化代谢;饲料脂肪与畜禽体脂肪品质的关系;钠氯硫钾的营养作用及镁的缺乏症;维生素D、维生素E的缺乏症及维生素K的应用、维生素C的营养作用及缺乏症;缺水后果;各种营养物质在机体中的关系。
复习内容
一、动物与植物的组成成分
畜禽为了维持自身的生存和繁衍后代的需要,必须从外界环境中摄取所需的营养物质。含有一种以上养分,能被畜禽采食、消化、利用,并对畜禽无毒无害的物质称为饲料。植物及其产品是畜禽饲料的主要来源。
(一)组成动物、植物体的化学元素
自然界中各种物质都是由化学元素组成的。按其在动物、植物体内含量的多少可分为两大类,即常量元素和微量元素。其中含量不低于0.01%者称为常量元素,包括碳、氢、氧、氮、硫、磷、钠、钾、钙、镁、氯等;含量低于0.01%者称为微量元素,包括铁、铜、钴、锰、锌、碘、硒等。实验证明组成动物、植物细胞的化学元素种类基本相同,但含量略有差异。
(二)组成动物、植物体的化合物
1.组成动、植物体的化合物
动物、植物体所需的主要营养成分有六种:水分、蛋白质、脂肪、糖类、矿物质和维生素。
动物、植物体内的水分一般以游离水(或自由水)和结合水两种状态存在。一种含于动物、植物体细胞内,与细胞内物质结合不紧密,可以自由移动,容易挥发,称为游离水或自由水;另一种与细胞内的胶体物质紧密结合在一起,难以自由移动及挥发,称为结合水。
动物、植物体内的有机物质主要是蛋白质、脂类和糖类。糖类在动物体内的存在形式主要是葡萄糖和糖原,在植物体内的存在形式主要是淀粉、纤维素等。
在实验室中,由常规营养成分分析可知,构成动物、植物体的营养物质为水分、粗灰分、粗蛋白质、粗脂肪(乙醚浸出物)、粗纤维和无氮浸出物。
(1)水分。
(2)粗灰分(ASH):粗灰分是动物、植物体内所有有机物质在550℃~600℃高温电炉中全部氧化后剩余的残渣,主要为矿物质氧化物或盐类等无机物质,有时也含少量泥、沙,称为粗灰分或矿物质。
(3)粗蛋白质(CP):动、植物体内一切含氮物质总称为粗蛋白质,它包括蛋白质和非蛋白质的含氮化合物(NPN),这些非蛋白质的含氮化合物称为非蛋白氮,如氨基酸、硝酸盐、铵盐、氨和尿素等。
(4)粗脂肪(EE):动物、植物体内的油脂类物质总称为粗脂肪。在常规营养成分分析中用乙醚提取脂类物质,所以粗脂肪又叫做乙醚浸出物。
(5)无氮浸出物(NEE):无氮浸出物是单糖、双糖、多糖等物质的总称。
(6)粗纤维(CF):粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分,它包括纤维素、半纤维素、木质素和多缩戊糖等。
2.动物、植物体所含营养物质的差异
(1)水分:水分在成年动物体内含量较稳定,占体重的45%~60%,在植物体内含量变动较大,占体重的5%~95%。
(2)粗蛋白质:粗蛋白质在动物体内含量较稳定,占体重的13%~19%;在植物体内的含量变动较大,占体重的1%~36%。在植物体内非蛋白氮含量较高,而在动物体内蛋白质含量较高,非蛋白氮含量较低。
(3)粗脂肪:动物、植物体各自的脂肪含量相差较多。植物体内的粗脂肪中除了含有脂肪酸、醇类和磷脂外,还含有蜡质和色素,而动物体内的粗脂肪中只有脂肪酸、醇类和磷脂。植物脂肪多由不饱和脂肪酸组成,而动物脂肪多由饱和脂肪酸组成。
(4)糖类:植物体中的无氮浸出物主要是淀粉,而动物体内的无氮浸出物主要是葡萄糖和糖原,并且动物体内无氮浸出物含量小于1%。植物体内均含有粗纤维,而动物体内则不含有粗纤维。
总之,各种植物体之间所含营养成分的差别较大,而动物体间的差别相对较小。
二、畜禽对饲料的消化
(一)消化的概念
饲料中的营养物质,进入家畜的消化管,经过一系列的物理、化学、微生物的复杂作用,将不能透过消化管壁的大分子化合物分解成能透过消化管壁的小分子化合物,这一生理过程叫做消化。已消化的小分子化合物,透过消化管壁进入血液或淋巴液的生理过程叫吸收。消化是吸收的准备,吸收是机体新陈代谢的前导。
(二)消化方式、畜禽的消化力与饲料的可消化性
1.消化方式
(1)物理性消化:畜禽采食饲料,经咀嚼、吞咽、胃肠运动等活动,把饲料切短、撕烂、磨碎、压扁,使食物的表面积增加,易于与消化液充分混合,并把食糜从消化管的一个部位运送到另一个部位,这个过程称为物理性消化。这种消化方式虽然改变了饲料的物理性质,但并没有改变饲料的化学性质。物理消化过程有利于饲料在消化管内形成悬浮液,为消化系统后段的化学消化、微生物消化做好充分准备。
猪是单胃杂食家畜,因其盲肠不发达,消化管的容量也有限,对食物的消化主要依靠化学的消化作用,而微生物的消化作用较小,故对饲料咀嚼得较细,饲喂猪时,用精饲料比用粗饲料更为适宜。
反刍家畜牛、羊等采食饲料后,不经过充分咀嚼就吞咽到瘤胃,饲料在瘤胃内受胃液的浸润而软化,休息时再将饲料返回口腔仔细咀嚼,这种现象称为反刍。
(2)化学性消化:动物消化腺分泌的消化液,含有能分解饲料的多种酶。在酶的作用下,各种营养物质被分解为易吸收的物质,这一消化过程称为化学性消化。此外,饲料中也含有相应的酶,在畜禽消化管中的适宜环境下,也参与消化作用。
畜禽饲料主要来源于植物。饲料中的蛋白质、脂肪和糖类在畜禽体内分别被相应的消化酶消化。不同的动物在不同的生长发育阶段所分泌的酶的种类、数量不同。因此,供给的饲料种类和加工调制方法也不同。
(3)微生物消化:反刍动物的瘤胃和马、兔等家畜的盲肠、结肠内栖居着大量的细菌和纤毛虫等微生物。这些微生物能分泌多种酶,将饲料中的营养物质分解,这一过程称为微生物消化。畜禽消化腺本身并不能分泌分解饲料粗纤维的酶,而寄生在消化管内的微生物能分泌纤维素酶、半纤维素酶等酶类。因此,微生物对粗纤维的消化分解起关键作用。
2.畜禽的消化力与饲料的可消化性
畜禽消化、利用饲料中营养物质的能力叫作畜禽的消化力。
饲料可被畜禽消化的程度称为饲料的可消化性。在评定饲料的营养价值时,不仅要看饲料养分含量的多少,还要看畜禽对饲料养分的消化程度。消化率是指饲料中可消化养分占食入养分的百分率,是衡量饲料可消化性和动物消化力的统一指标。
上述公式计算的消化率为表观消化率。真消化率的计算如下:
畜禽的种类、品种、年龄与个体是影响畜禽消化力的主要因素。反刍动物和草食单胃家畜对富含粗纤维的饲料消化力比较强,而杂食动物对粗纤维的消化力相对较弱,肉食动物最差;幼小家畜、体弱多病及老龄家畜的消化力弱,高产畜禽对饲料的要求严格,消化力强。
饲料的可消化性同样也受许多因素影响,诸如饲料的组成、饲料的收获时期、储藏加工和制作工艺的水平、适口性、各类营养物质配比、植物生长所处的环境等。饲料中粗蛋白质和粗纤维的含量对饲料消化率的影响最大。粗蛋白质水平越高,则各养分消化率越高,即畜禽的消化能力越强;粗纤维占日粮干物质的比例越大,则养分的消化率越低。
三、蛋白质的营养作用及非蛋白氮的利用
饲料中的蛋白质平均含氮量为16%,故通常用饲料中的总含氮量来估算饲料中的蛋白质含量。
饲料中粗蛋白质含量=饲料中总含氮量×6.25
(一)氨基酸、短肽与蛋白质
1.必需氨基酸与非必需氨基酸
根据氨基酸对畜禽的营养作用,通常将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
(1)必需氨基酸:必需氨基酸是指畜禽体内不能合成或合成数量很少,不能满足畜禽营养需要,必须从饲料中供给的氨基酸。成年猪维持生命需要8 种必需氨基酸,即赖氨酸、色氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、缬氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。生长猪尚需组氨酸和精氨酸,共10种必需氨基酸。畜禽除需要生长猪必需的氨基酸外,还需要胱氨酸、甘氨酸和酪氨酸,共13种必需氨基酸。成年反刍家畜因瘤胃中的微生物可以利用饲料中的含氮化合物合成机体所需的全部氨基酸,故必需氨基酸对反刍动物的营养意义小于单胃动物,但是高产奶牛还应适当补充必需氨基酸,尤其是甲硫氨酸。
(2)限制性氨基酸:限制性氨基酸是指饲料中含量较少、低于畜禽的需要量、限制着其他氨基酸利用率的氨基酸。在常用饲料中,赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸不能满足畜禽的需要,多把这三种氨基酸称为限制性氨基酸。通常将饲料中最缺少的氨基酸称为第一限制性氨基酸,依次类推为第二、第三……限制性氨基酸。
对于大多数玉米—豆粕型日粮而言,猪的第一限制性氨基酸为赖氨酸,第二限制性氨基酸为甲硫氨酸,而对于禽类来说甲硫氨酸则是第一限制性氨基酸。
(3)非必需氨基酸:非必需氨基酸是指在畜禽营养上需要,但体内能够合成或由其他氨基酸转化而成,不必从饲料中专门供给的氨基酸。
非必需氨基酸绝大部分由日粮提供,不足部分才由体内合成。如果日粮中非必需氨基酸不能满足需要,机体将利用必需氨基酸转化为非必需氨基酸,结果引起必需氨基酸的缺乏。
2.短肽的营养作用
反刍动物以短肽吸收为主,以氨基酸吸收为辅;单胃动物以氨基酸吸收为主,以短肽吸收为辅。短肽吸收的主要部位是瓣胃、瘤胃等非肠系膜系统,以小肠为代表的肠系膜系统也吸收一定数量的短肽。
短肽的营养作用:
(1)可以阻止由于离子浓度过高而引起的腹泻,有利于畜禽健康。
(2)短肽可使幼小畜禽的小肠提早成熟,促进小肠绒毛的生长。
(3)一些特定的生物活性短肽可能成为抗生素的替代品,多种环状肽、糖肽和脂肽也具有抗生素和抗病毒的活性。
(4)短肽能促进氨基酸的吸收,提高蛋白质的沉积率。
(5)短肽能提高畜禽的生产性能。
(6)短肽可提高瘤胃微生物的生长繁殖速度,从而提高粗纤维的消化利用率,节省精料的喂量。
(7)酪啡肽能增进采食、调节机体胃肠运动及提高血液中胰岛素水平、促进淋巴细胞增生、调节动物免疫系统的功能、镇痛安眠等。
3.蛋白质的营养作用
(1)蛋白质是动物组织的重要组成成分。
(2)蛋白质是动物体内活性物质的重要成分。
(3)蛋白质可分解提供能量和转化为糖、脂肪。
(4)蛋白质是合成畜产品的重要原料。
4.蛋白质缺乏或过量对畜禽的危害
蛋白质不足对畜禽的具体危害是:
(1)造成消化功能紊乱。饲粮中蛋白质缺乏,动物会出现食欲下降、采食量减少、慢性腹泻和精神不振等现象。
(2)使幼龄动物的生长发育受阻。蛋白质供应不足,幼龄动物生长缓慢、停滞甚至死亡。
(3)动物发生贫血及其他疾病。蛋白质缺乏,体内就不能合成足够的血红蛋白而出现贫血症状,还可导致血液中抗体的数量减少,从而引起各种疾病。
(4)畜禽繁殖力下降,生产性能下降。
饲料中蛋白质供给过量的后果是:
饲料中蛋白质供给过量不仅会造成浪费,提高饲料成本,还会给动物带来不利的影响。多余的氨基酸在肝脏中参与代谢产生尿素,由肾脏以尿的形式排出,从而加重了肝、肾的负担,导致肝、肾疾患。
(二)畜禽对蛋白质的消化代谢
1.单胃家畜与反刍家畜的蛋白质消化代谢
(1)单胃家畜蛋白质的消化。
单胃畜禽对蛋白质的消化主要是在消化管分泌的蛋白酶作用下,对蛋白质的分解过程。饲料中的蛋白质进入动物胃后,被蛋白酶分解为大分子的多肽和少量的游离氨基酸。未被消化的蛋白质与消化分解生成的肽和氨基酸一同进入十二指肠,被胰蛋白酶和糜蛋白酶进一步分解。吸收氨基酸的主要部位是十二指肠。被肠壁吸收的氨基酸进入血液,随同血液循环被运送到全身组织器官,其中大部分氨基酸被合成机体蛋白质,少部分氨基酸被脱去氨基后,转化为脂肪或糖类,有的进而彻底分解为水和二氧化碳,同时放出能量,为机体利用。含氮的氨基,部分以尿素或尿酸的形式排出体外。小肠中未被消化的蛋白质进入大肠后,部分蛋白质受大肠内微生物的作用,分解为氨基酸,然后被进一步合成菌体蛋白。
(2)反刍家畜蛋白质的消化。
反刍动物具有复胃,特别是具有容量大的瘤胃是反刍家畜消化系统的特点。瘤胃内具有大量细菌和纤毛虫等微生物。饲料进入瘤胃,瘤胃中的微生物将饲料中的蛋白质分解为肽、氨基酸和氨,然后再利用这三种物质合成菌体蛋白。菌体蛋白进入真胃后的消化代谢特点同单胃动物相似。
在瘤胃中,被微生物分解的蛋白质称为“瘤胃降解蛋白质”,未被微生物分解的饲料蛋白质称为“过瘤胃蛋白质”。
瘤胃降解蛋白质和过瘤胃蛋白质都是反刍家畜所需要的饲料蛋白质。前者供应不足会影响瘤胃微生物的生长繁殖,并进一步引起家畜对饲料采食量及消化力的下降;后者供应不足,不能满足反刍家畜自身对蛋白质的需要。
饲料中的粗蛋白质在瘤胃中被分解为氨,一部分被合成菌体蛋白,另一部分被瘤胃壁吸收,随血液进入肝脏,合成尿素。大部分尿素由肾脏排出体外,少部分尿素经唾液和血液返回瘤胃被重新利用,周而复始,这种现象称为瘤胃氮素循环。瘤胃氮素循环是反刍动物所特有的现象。这一过程不仅可以提供氮的利用率,还可以避免氨中毒。
2.非反刍家畜与家禽对蛋白质的要求
一种特定饲料的蛋白质品质是用其各种必需氨基酸的总含量来表示的,或者由那些最易缺乏的必需氨基酸表示的。
各种必需氨基酸之间及必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量之间都具有最佳比例的蛋白质,称为“理想蛋白质”。
提高非反刍畜禽对蛋白质利用率的措施是:
(1)日粮中饲料组分的搭配要多样化。饲料的合理搭配,可使氨基酸起到互补的作用,使日粮的氨基酸接近平衡,从而达到提高蛋白质利用率的目的。
(2)补充氨基酸添加剂。直接向饲料中添加所缺少的限制性氨基酸,既能达到氨基酸平衡,又能在一定程度上降低蛋白质饲料的用量,进一步降低饲料成本。
(3)日粮中蛋白质与能量要有适当的比例。
(4)消除饲料中的抗营养因子。
(5)补充与蛋白质代谢有关的维生素及微量元素。
(6)补充饲酶制剂。
(三)反刍家畜对非蛋白氮饲料的利用
1.反刍家畜利用非蛋白氮的机制如下:
2.反刍家畜对非蛋白氮(尿素)的利用
为了提高尿素的利用率并防止氨中毒,在饲喂时应注意以下几点:
(1)在补加尿素的日粮中必须有一定量的易消化的糖类。
(2)补加尿素的日粮中要有10%~20%的蛋白质。
(3)供给微生物活动所必需的矿物质。
(4)控制喂量,注意喂法。
喂量:尿素的喂量约为日粮干物质的1%或者是日粮蛋白质需要量的20%~30%。注意生后2~3个月内的幼龄反刍动物,由于其瘤胃功能未发育完全,不可饲喂尿素,以免发生中毒。
喂法:饲喂尿素时,须将尿素均匀地搅拌到精、粗饲料中,严禁单独饲喂或溶于水饲喂。可采取以下措施:①在补加尿素的日粮中加入脲酶抑制剂;②饲喂尿素衍生物;③多尿素进行包被处理,用糊化淀粉与尿素均匀混合后饲喂;④饲喂尿素精料;⑤饲喂尿素舔砖。
四、糖类的营养作用
(一)糖类的组成与营养作用
糖类是植物性饲料的主要成分,占植物性饲料干物质重的50%~80%。糖类是畜禽采食量最大、吸收利用最多的能源物质。
1.糖类的组成
2.糖类的营养作用
(1)糖类是动物体内能量的主要来源。
(2)糖类是形成体脂的主要原料。
(3)糖类是形成体组织和非必需氨基酸的原料。
(4)糖类为泌乳家畜合成乳糖、乳脂提供原料。
(二)畜禽的糖类消化代谢
1.概况
糖类在畜禽体内有两种代谢方式:一是葡萄糖代谢;二是挥发性脂肪酸代谢。
2.畜禽对糖类的消化代谢
(1)非反刍动物对糖类的消化代谢:猪、兔的唾液中含有α-淀粉酶,饲料中的淀粉首先在唾液淀粉酶的作用下分解为麦芽糖,麦芽糖和未分解的淀粉到达小肠后,在麦芽糖酶和胰淀粉酶的作用下转变为葡萄糖而被小肠吸收,参加体内代谢。猪对粗纤维的消化利用率很低。但成年猪对青饲料中的粗纤维消化率较高,可以放牧饲养。当饲料秕壳中的粗纤维含量超过50%时,猪失去消化粗纤维的能力。
禽类对粗纤维的消化能力也较差。
马属动物具有体积较大的盲肠和结肠,这是消化粗纤维的主要器官。马对粗纤维的消化能力比牛差,比猪、鸡强。
(2)反刍动物对糖类的消化代谢:除前胃外,反刍动物消化管各部分的消化吸收和幼年反刍动物的消化吸收与非反刍动物相同。
饲料中的糖类在口腔内基本不发生化学变化,瘤胃是反刍动物消化饲料中糖类,特别是消化粗纤维的主要器官。饲料中的粗纤维在瘤胃中发酵分解为乙酸、丙酸、丁酸三种挥发性脂肪酸。乙酸、丁酸还可以合成短链脂肪酸。丙酸可转变为葡萄糖,进而转化为乳糖。所以,乳牛适当多喂粗饲料可以提高乳脂率。
(三)畜禽对粗纤维的利用
1.影响粗纤维消化的因素
(1)畜禽种类:草食家畜牛、羊、兔对粗纤维利用率较高,杂食畜禽对粗纤维的消化利用率较低。一般幼猪、幼鸡日粮中粗纤维含量不能超过5%,生长猪不能超过8%。
(2)日粮中营养成分的含量:增加蛋白质的含量,适量添加钙、磷、食盐等矿物质,可提高畜禽对粗纤维的消化吸收。
(3)饲料的加工调制技术:粗饲料粉碎过细,或加工成颗粒饲料,导致粗纤维消化率降低。
2.粗纤维的营养作用
粗纤维可填充胃肠道,促进胃肠蠕动和粪便的排泄,不仅使家畜有饱感,而且保证了消化的正常进行。
牛的日粮中粗纤维含量不能低于15%,兔的日粮中粗纤维含量不能低于3%。
在反刍动物瘤胃和马属动物盲肠、结肠中,粗纤维被纤维素酶分解形成挥发性的低级脂肪酸。低级脂肪酸可被彻底氧化分解供能,是重要的能源物质。
五、脂肪的营养作用
(一)脂肪的组成与营养作用
1.脂肪的组成
脂肪其能值为糖类的两倍多,故饲料的能值高低主要取决于脂肪含量的高低。根据脂肪的结构,可分为真脂肪和类脂肪。真脂肪由脂肪酸与甘油化合而成,又称为三酰甘油或三酸甘油酯,如一般的植物油、动物油;类脂肪包括磷脂、蜡质、固醇等。
2.脂肪的营养作用
(1)构成动物体组织的成分。
(2)畜禽热能来源和储存能量的最好方式:脂肪是含能量最高的营养物质。生理条件下同等重量的脂类氧化分解产生的能量是糖类所产生能量的2.25倍。因此,脂肪是动物储存能量的最好方式。
(3)提供必需脂肪酸(EFA):脂肪中的亚油酸、亚麻油酸及花生四烯酸在动物体内不能合成,必须从饲料中供给,故称为必需脂肪酸。
一般植物油中含必需脂肪酸较多,如大豆油中含亚麻油酸52%。
成年反刍动物瘤胃微生物可合成这些必需脂肪酸,饲料中不必单独供给。
(4)供作脂溶性维生素的溶剂。
(5)作为畜产品的组成成分。
(6)对畜体有保护作用。
(二)饲料中脂肪的性质与畜体脂肪品质、畜产品品质的关系
1.饲料中脂肪的性质
2.饲料中脂肪的性质与畜体脂肪品质、畜产品品质的关系
反刍家畜采食了含不饱和脂肪酸较多的软脂饲料后,经瘤胃中微生物的作用水解成甘油、脂肪酸。其中不饱和脂肪酸在瘤胃中经氢化作用,变为饱和脂肪酸,然后经小肠吸收形成体脂。因此,反刍家畜体脂肪性质并不受饲料中脂肪性质的影响。
单胃家畜如猪、鸡、马对不饱和脂肪酸不能进行氢化作用,体组织沉积不饱和脂肪酸较多。因此,饲料中脂肪的性质直接影响畜体脂肪的性质。猪日粮中玉米含量最好不超过50%。
六、矿物质的营养作用
矿物质虽然不产生能量,但参与畜禽生命过程的每一个环节。是生命必需的物质,没有矿物质也就没有生命。
矿物质元素在体内不能相互转化或代替,必须从饲料或水中供给。
(一)常量元素钙、磷、钠、氯对畜禽的营养作用
1.钙、磷对畜禽的营养作用
钙和磷是机体内含量最多的常量矿物质元素。
钙除了作为骨骼和牙齿的主要成分外,对维持神经、肌肉的正常功能,激活多种酶的活性,调节内分泌等功能起着重要的作用。
磷除了参与骨骼和牙齿的构成外,还有多方面的营养作用,例如,参与体内能量代谢;促进脂类物质的吸收和转运;是细胞膜的重要组成部分;同DNA、RNA辅酶的合成有关;另外,蛋白质的合成过程和动物产品生产也缺少不了磷。
影响钙、磷吸收的主要因素有:
(1)钙、磷比例:钙、磷吸收的适宜比例,钙∶磷为(1~2)∶1,产蛋期的家禽钙、磷比例为(5~6)∶1。
(2)维生素D:提供充分的维生素D,可促进钙、磷的吸收。
(3)乳糖:对钙的吸收有促进作用,因为钙与乳糖螯合可形成可溶性低分子配合物。
(4)蛋白质:日粮中若蛋白质含量充分,有利于钙的吸收。
(5)饲料中磷的存在形式:是影响机体对磷吸收的重要因素,单胃动物对植酸磷的利用率平均为30%左右,而对无机磷的利用率高。
钙、磷缺乏症,其表现形式为:
(1)食欲不振,生长缓慢,生产力下降,特别是繁殖力下降。
(2)异食癖。指家禽啄食蛋壳、羽毛,家畜啃食泥土、砖、石等异物,以及喝尿等异常现象。
(3)幼畜出现佝偻病。
(4)成年家畜出现骨质疏松症(溶骨症)。哺乳母猪缺钙和缺磷易瘫痪,高产乳牛缺钙容易发生产后瘫痪。
(5)家禽缺钙蛋壳变薄、粗糙、脆弱,甚至产软壳蛋,产蛋量明显下降。
2.钠、氯对畜禽的营养作用
钠、氯的分布和营养作用:钠、氯主要分布在畜禽体液及软组织中,共同维持体液的渗透压和调节酸碱平衡,控制水的代谢。另外,钠、氯可以增强肌肉、神经的兴奋性,刺激唾液的分泌,活化消化酶等,提高畜禽的食欲。
钠、氯的缺乏症:动物缺乏钠、氯时易导致生长减慢或失重,食欲降低,生产力下降,饲料利用率低等。猪缺钠可能出现相互咬尾、咬耳等现象。产蛋鸡缺钠,易形成啄食癖,出现产蛋率下降、蛋重减轻等现象。
(二)常量元素镁、硫、钾对畜禽的营养作用
1.镁
畜禽体内缺镁时神经、肌肉兴奋性增高,发生痉挛、厌食、生长受阻等。嫩青草中的镁吸收率低,早春放牧可发生缺镁性痉挛,常称为“青草痉挛”。故对早春放牧的家畜应补充硫酸镁。生产中镁使用过量也可使动物中毒,鸡日粮中镁高于1%时则生产力降低,产蛋率下降,蛋壳变薄。
2.硫
硫在畜体内主要以有机形式存在于甲硫氨酸、胱氨酸和半胱氨酸三种含硫氨基酸中。维生素中的硫胺素、生物素也含硫元素。被毛、羽毛中含硫量高达4%左右。牛、羊的瘤胃可合成含硫氨基酸,但须供给硫元素。
据日本最近试验证明,鸡消化管内微生物可将硫酸盐中的硫合成氨基酸。
畜禽体缺硫时表现消瘦,角、蹄、爪、毛、羽生长缓慢;反刍动物利用纤维素的能力降低,食欲下降。
植物性饲料中含镁较多,动物性饲料中含硫较多。
3.钾
畜禽体中钾与很多代谢有关,与钠、氯协同发挥营养作用,共同维持体液的渗透压,调节酸碱平衡。在正常的植物性日粮中,钾的含量超过了动物的需要量,因此,常食草的动物不会缺钾。但对于大量饲喂酒糟、甜菜渣的反刍动物,由于酒糟、甜菜渣中的钾含量十分有限,将有可能发生缺钾症状。
(三)微量元素对畜禽的营养作用
1.铁
铁在畜禽体内主要的生理作用是:①形成载体,如血红蛋白、肌红蛋白、转运铁蛋白等,为体组织运载氧,以保证细胞内生化反应的正常进行;②参与体内物质代谢,如铁参与形成多种酶,催化各种生化反应,在氧化反应中充当电子传递体;③参与形成转铁蛋白,该蛋白除了有运载作用外,还起一定的预防机体感染疾病的作用。
体内缺铁首先引起缺铁性贫血或营养性贫血,一般成年动物不易缺铁。
实践证明:仔猪生后2~3天及时注射右旋糖酐铁钴合剂,对预防仔猪贫血非常有效。
2.铜
体内缺铜时会导致贫血,发生骨质疏松症或佝偻病,严重缺铜时可引起孕畜胎儿死亡、禽孵化率降低。毛用动物缺铜会降低毛的品质。
国内外的研究表明,大剂量的铜(125~250mg/kg)可促进生长肥育猪的生长,使其体重增加,饲料的利用率提高。
3.钴
反刍动物瘤胃微生物可利用钴作为合成维生素B12的原料。钴供给不足时,将会导致维生素B12的缺乏。
钴、铜、铁在畜禽体内主要参与造血机能。
4.锰
缺锰时幼畜生长受阻,软骨组织增生,腕关节肿大;母畜缺锰则繁殖力下降,受胎后易造成流产;雏禽则发生滑腱症,症状为腿骨变粗短,胫、跗关节肿胀,因跟腱脱出而不能站立;母鸡缺锰可导致体重减轻、产蛋减少、孵化率降低等。
5.锌
锌是许多激素的组成成分与激活剂。
动物缺锌时,最初表现为食欲减退和生长受阻,随之发生皮肤不全角化症。幼龄动物,尤其是2~3月龄的仔猪发病最多。症状表现是:初时皮肤出现红斑,上覆皮屑;继之皮肤变得干燥粗厚,并逐渐形成污垢状的痂块,尤其头、颈、背、腹侧、臀和腿部最为明显。其中有的仔猪有痒感,常因摩擦而致皮肤溃破。少数仔猪可出现腹泻。缺锌还影响畜禽的繁殖能力,公畜睾丸发育不良,不能形成精子;鸡类孵化时易出现畸形雏鸡。
6.碘
碘在体内主要存在于甲状腺中。其生理作用主要是形成甲状腺素,调节代谢和维持体内热平衡;对繁殖、生长、发育、红细胞生成和血液循环等起调控作用。
畜禽体内缺乏碘时甲状腺增生肥大,幼畜生长迟缓,体质衰弱,死亡率增加;母畜易流产,出现死胎或无毛仔畜。
7.硒
硒的营养作用主要以谷胱甘肽过氧化物酶的形式发挥抗氧化作用,对细胞的正常功能起保护作用。硒能影响脂类和维生素A、维生素D、维生素K的消化吸收,对畜禽的生长发育有促进作用,并可保护细胞膜的结构完整。
缺硒可导致动物生长受阻,心肌和骨骼肌萎缩,肝细胞坏死,脾脏纤维化,出血、水肿、贫血、腹泻等一系列病理变化。雏鸡的渗出性素质症即是一种硒及维生素E缺乏综合征。动物缺硒时可投喂或肌肉注射亚硒酸钠(Na2SeO3)补充。生产上常用亚硒酸钠,而且亚硒酸钠与维生素E同时使用,效果更好。
七、维生素的营养作用
维生素不构成畜禽机体组织器官,也不提供能量,它以辅酶和催化剂的形式广泛参与体内的代谢反应,以维持动物的正常生长和繁殖活动。
(一)维生素的分类
按其溶解性分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。
(二)各种维生素的营养作用
1.脂溶性维生素
脂溶性维生素A、维生素D、维生素E和维生素K,它们均溶于脂肪及有机溶剂。动物体内的细胞一般不能合成这些维生素,消化管中的微生物也只能合成维生素K,所以,生产中必须单独补充脂溶性维生素。
(1)维生素A:维生素A来源于动物体,植物体中不含维生素A,而含有维生素A原,即胡萝卜素。
饲料中的脂肪酸败时,维生素A将遭到严重破坏。
维生素A的营养作用:保护黏膜上皮组织的健康,抵抗疾病的侵袭;维持畜禽在弱光下的视觉,防止夜盲症的发生;促进畜禽的生长;维持畜禽正常的繁殖力;维护正常神经机能。
(2)维生素D:包括维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆钙化醇)两种活性形式。
脂肪酸败可引起维生素D的破坏。
维生素D主要的功能是促进钙、磷在肠道内的吸收和在肾小管内的重吸收,提高血液中钙和磷的水平,促进钙和磷在骨骼中的沉积,加快骨的钙化。还有调节钙、磷比例的作用。
缺乏维生素D时,饲料中的钙和磷,特别是钙不易吸收,即使吸收后也不易沉积而随尿排出体外。畜禽表现出缺乏钙、磷时的症状:食欲降低,生长停滞。幼畜出现佝偻病,成畜发生骨质疏松症。病畜关节肿大,肋骨念珠状凸起,四肢骨、脊柱弯曲,蛋鸡产薄壳蛋或软壳蛋,产蛋率下降。
(3)维生素E:维生素E又称为生育酚。
饲料中的维生素E在脂肪酸败时易被破坏。
维生素E是一种天然的抗氧化剂,可防止维生素A、细胞膜、线粒体膜等物质被氧化;维生素E在畜禽体内主要作为生化反应的催化剂,与硒协同维持生物膜的正常结构和功能,促进合成前列腺素,调节DNA的合成等;适量的维生素E,可增加机体的免疫反应,提高动物的抗病力。
动物缺乏维生素E时,首先是发生白肌病。其次,缺乏维生素E还可引起肝细胞坏死,严重影响繁殖机能,公畜尤为明显。鸡则表现为产蛋率和孵化率下降,雏鸡缺乏维生素E,会发生脑软化症、渗出性素质症。
(4)维生素K:其活性物质有两种。一种是维生素K1,另一种是维生素K2。
缺乏维生素K时凝血时间延长,可发生皮下、肌肉及胃肠道出血。维生素K的不足症多见于家禽,所以笼饲家禽要注意维生素K的补给。
鸡断喙时,应提前24 小时补饲足量的维生素K3,以避免断喙造成的出血现象。畜禽发生球虫病时,补加维生素K3,可减轻肠出血。
2.水溶性维生素
水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。除维生素B2外,B族维生素都能由消化管微生物合成,成年反刍动物瘤胃内含有大量的微生物,能合成足够的B族维生素供机体利用,一般不必另外补充;但幼年反刍动物此功能略差,须适当补充B族维生素。猪、鸡大肠合成的B族维生素多随粪便排出,需要补充,但患食粪癖的动物能从粪中得到B族维生素。因此,猪、禽特别是离地饲养的家禽必须单独补充。
维生素B1(硫胺素):当硫胺素缺乏时,鸡呈“观星状”。
维生素B1能保持胃肠正常的蠕动。猪缺乏硫胺素时厌食,消化紊乱;鸡缺乏维生素B1时表现为食欲下降、消瘦、痉挛等症状;维生素B1缺乏也可引起繁殖力的降低,甚至是丧失。
维生素B1来源广泛,大多数饲料中的维生素B1含量丰富,特别是禾谷类子实的加工副产品中更为丰富。
(2)维生素B2(核黄素):饲料中的维生素B2大多以FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)的形式存在。
猪、鸡最易出现核黄素缺乏症。猪缺乏核黄素时,表现为食欲减退、生长停滞、被毛粗乱,并常为脂腺渗出物所黏结,眼角分泌物增多,常伴有腹泻,繁殖和泌乳性能下降。鸡缺乏核黄素时,可严重影响其生长。雏鸡经2~3周后开始出现膝关节软弱,脚趾麻痹,并卷曲成拳状,称为“卷爪麻痹症”,严重时两腿呈“劈叉”姿势。
维生素B2在一般的青绿饲料、动物肝脏和酵母中含量较多。动物不能合成维生素B2,只能由外界提供。
(3)维生素B3:也叫作泛酸或遍多酸。
维生素B3缺乏时畜禽体生长发育受阻,鸡的典型症状是眼及接近喙的皮肤发炎,眼睑粘连,爪呈结节样凸起。猪的典型症状是“鹅步”。
(4)维生素B5(维生素PP):维生素B5包括烟酸(尼克酸)和烟酰胺(尼克酰胺)。若烟酸和烟酰胺合成不足,会影响生物氧化反应,使新陈代谢产生障碍,出现“癞皮病”、角膜炎、神经和消化系统的障碍等。猪表现为腹泻、呕吐,鸡表现为生长缓慢等。
(5)维生素B6:包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。
出现维生素B6缺乏时鸡因眼睑水肿而导致眼闭合,羽毛粗糙、脱落;猪皮肤粗糙,生长停滞,应激性增加,可出现癫痫性惊厥;幼小动物则生长缓慢。
(6)维生素B7(生物素)。
(7)维生素B11(叶酸)。畜禽缺乏的特征是呈现营养性贫血及生长减慢。维生素B11能促进血细胞的形成,抗贫血,与维生素B12有协同作用。
(8)维生素B12(钴胺素):是唯一一种分子中含有金属元素的维生素。
维生素B12以辅酶的形式与四氢叶酸一起完成一碳基团的转移。此外,还参与丙酸的代谢、蛋白质的代谢及核酸的代谢,促进红细胞的发育成熟,维持神经系统的完整等。
维生素B12缺乏时,畜禽最明显的症状就是生长受阻,继而表现为步态的不协调和不稳定。母畜受胎率、繁殖率和产后泌乳量下降。鸡缺乏维生素B12的表现主要为生长迟缓,饲料利用率降低,种蛋孵化率下降;雏鸡缺乏维生素B12的同时,若缺乏胆碱或甲硫氨酸,可出现滑腱症。另外,还可引起恶性贫血及其他代谢障碍。
(9)胆碱:鸡的需要量很多,缺少时发生脂肪肝、滑腱症或骨粗短症。
(10)维生素C(抗坏血酸):维生素C有解毒作用;维生素C可以脱氢成为脱氢抗坏血酸,在体内参与生物氧化反应;维生素C还能促进肠道内铁的吸收;是合成胶原和粘多糖等细胞间质所必需的物质;可显著提高家禽抗应激和免疫应答能力。
如果机体缺乏维生素C,则会出现“坏血病”。此时,毛细血管细胞间质减少、变脆,通透性增大,皮下、肌肉、胃肠黏膜出血,骨和牙齿容易折断或脱落,创口溃疡不易愈合。
八、水的营养作用和畜禽体内的水分运行
(一)水的营养作用和缺水的严重后果
1.水的营养作用
(1)水是构成畜禽体的组成成分。
(2)水是畜禽体内重要的溶剂。
(3)水几乎参与机体所有的生化反应。
(4)水能调节体内渗透压。
(5)水可以调节体温。
2.缺水的严重后果
畜禽体内水分不足,幼年畜禽表现为生长停滞,成年畜禽表现为生产力下降。当机体失水8%时,畜禽体会出现严重干渴,丧失食欲,消化机能降低,黏膜干燥,眼凹,全身肌肉不饱满;失水10%会引起代谢紊乱,失水20%以上会引起死亡。
(二)畜禽体内的水分运行
1.畜禽体内水的来源
(1)饮水。饮水是畜禽获取水的主要来源。
(2)饲料水。饲料中都含有水,是畜禽体水的另一重要来源。
(3)代谢水。代谢水为机体形成有机物质如糖类、脂肪、蛋白质等代谢过程中生成的水。代谢水的生成量有限,仅能满足机体需水量的5%~10%,占畜禽体日排出水总量的6%~20%。
2.畜禽体内水的排出
(1)水随尿和粪排出体外。
(2)皮肤的蒸发。
(3)水随汗液排出体外。
(4)随呼吸排出一定量的水。
(5)水随畜产品排出。
3.畜禽需水量
(1)影响畜禽需水量的因素
① 生产性能。畜禽的生产性能与需水量成正比。
② 日粮成分。当畜禽采食高纤维、高蛋白及浓度高的矿物质时,将增加水的需要量。
③ 环境温度。
(2)畜禽饮水过多不利于畜禽生产
① 饮水过多会减少干物质的采食量。
② 降低物理消化能力。
③ 维持能耗增加。
④ 污染环境。
九、能量与畜禽营养
畜禽活动和维持生命过程均需要能量,没有能量,畜禽就不能存活。能量可以是热能、光能、机械能,也可以是化学能。动物维持生命可以利用的能量只能是化学能。
(一)饲料能量在畜体内的转化
(1)总能(GE):燃烧热,是饲料燃烧所产生的能量,是饲料所含能量的总和。
(2)消化能(DE):饲料被消化吸收后的能量,从饲料总能中扣除粪的能量,即为消化能。
(3)代谢能(ME):指消化能减去尿能和消化管可燃气体能之后的参与了物质代谢的能量。
蛋白质产能时,其中的氮以尿素或尿酸的形式从尿中排出。消化管细菌发酵产生的气体中约有30%是甲烷。反刍家畜瘤胃中不断产生甲烷,随嗳气或粪便排出体外,其损失的能量占饲料总能的3%~10%。
产生的代谢能为:可消化脂肪9.0kJ/g,可消化蛋白质4.0kJ/g,可消化糖类4.0kJ/g,因此,通常说脂肪产能为蛋白质或糖类的2.25倍。
(4)净能(NE):指完全用于维持生命和生产的能量,是代谢能减去体增热后剩余的能量。
体增热是畜禽采食后伴有产热量增加的现象,也称为热增耗。产生体增热的原因有两点:小部分体增热因咀嚼、吞咽及消化管蠕动产生;大部分体增热由营养物质代谢产生。
热增耗在气温低时可以被畜禽用来保持体温,但气温高时,则成了畜禽的负担。热增耗在体内既不能转化,也不能储存,即不能被畜禽利用。
(二)日粮能量水平在畜禽生产中的意义
饲粮能量水平不是越高越好,只有与动物类别、动物所处的生理状态相适应,才能提高饲料能量的利用效率,才能提高畜禽的生产力。
当日粮中能量水平不足、不能满足畜禽需要量时,畜禽健康会恶化,繁殖力降低,饲料能量用于生产的效率降低。例如,饲喂乳牛低能日粮时,泌乳高峰消失快,泌乳期产乳量减少;能量供给过低时,母绵羊表现为繁殖率低,泌乳期短;妊娠母猪日粮能量过低时,仔猪出生体重轻,生命力弱,育肥家畜则表现为生长缓慢或停滞,育肥仔猪可能出现“小老猪”现象。
过高的日粮能量水平对动物的生长、发育同样不利。例如,乳牛日粮能量水平过高,其产后瘫痪及乳房炎的发病率较高;妊娠母猪供给能量过高,易导致产后食欲降低,影响哺育仔猪,蹄病发病率也高;产蛋后备鸡供给能量过高,易造成性成熟过早,初产蛋质量较轻,耗料增多等现象。
十、各种营养物质在机体中的相互关系
(一)蛋白质、糖类和脂肪之间的相互关系
(二)饲料中的能量与蛋白质、氨基酸的关系
饲料中的能量与蛋白质、氨基酸应保持适当的比例。
育肥猪饲喂高蛋白质水平的饲料时,其绝对增重反而会降低。
(三)粗纤维和其他有机物之间的关系
饲料中的粗纤维含量将影响其他有机物质的消化与利用,因此,日粮中的粗纤维含量应控制在一定范围内。
(四)主要有机物质与矿物质、维生素之间的关系
1.主要有机物质均会影响矿物质元素钙、磷的吸收
饲料中的高脂肪不利于钙、磷的吸收,但饲料中的高蛋白质却可以提高钙、磷的吸收。
2.主要有机物质与维生素的关系
若动物饲料中添加足量的维生素,可促进机体对蛋白质的吸收与利用。胆碱是卵磷脂和(神经)鞘磷脂的结构物质,可在体内合成,组成己酰胆碱,在机体内提供合成甲硫氨酸和肌酸所需的自由基,在畜禽代谢过程中具有很重要的作用。胆碱参与肝脏脂肪的代谢,可防止脂肪肝。家禽的需要量很多,缺少时会发生脂肪肝、滑腱症或骨粗短。
单胃家畜饲料中无氮浸出物含量增高,会影响机体对维生素B1的需要。
(五)矿物质之间的关系
若钙、磷含量过高,不利于机体对锌、镁、锰、铜等矿物质的吸收与利用,导致生长猪出现不完全角化症等营养性疾病。相反地,饲料中锌、锰、镁、铜等矿物质过多时也会影响钙、磷在机体内的吸收与沉积。
硫不足时,反刍动物对铜的吸收增加,可引起铜中毒。
(六)维生素之间的关系
维生素A可促进维生素C在体内的合成。
胆碱与维生素C,维生素K,维生素B1、B2、B3、B5之间存在拮抗作用。维生素C具有强还原性,可破坏钴胺素的营养特性。
维生素E虽然对维生素A有一定的保护作用,但摄入量过多时会降低维生素A的吸收率与利用率。
(七)氨基酸之间的关系
在畜禽体的代谢过程中,组成蛋白质的各种氨基酸可以相互转化、替代,呈现协同或拮抗作用。
甲硫氨酸能够通过硫转移合成胱氨酸和半胱氨酸。在生产中可用丝氨酸全部代替甘氨酸饲喂雏鸡。苯丙氨酸能转化为酪氨酸,而酪氨酸不能全部转化为苯丙氨酸。
饲料中的赖氨酸和精氨酸呈拮抗作用,亮氨酸与异亮氨酸、苏氨酸和色氨酸、苯丙氨酸与缬氨酸之间在畜禽代谢中存在拮抗作用。